Машина для сварки трением Советский патент 1990 года по МПК B23K20/12 

Изобретение относится к сварке, а имен- -ю к машинам для сварки трением.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей машины и повышение качества сварки, а также разгрузка подшипников шпинделя от осевого и сварочного давления, что повышает ресурс их работы.

На фиг. 1 изображена схема машины для сварки трением; на фиг. 2 - электромеханический привод траверсы.

Машина состоит из станины 1, на которой установлена передняя бабка (показана в разрезе), задняя бабка 2 и привод вращения шпинделя (не показан). Передняя и задняя бабки соединены направляющими 3, 1по которым перемещается подвижная травер- ,са 4 с зажимным устройством 5 для неподвижной детали (фиг. 1). Несущими элементами передней бабки являются две подшипниковые стойки 6 и 7 с сдвоенными радиальными подшипниками, в которых вращается шпиндель 8. Крутящий момент на шпиндель 8 передается от двигателя посредством шкива 9 с установленной в нем электромагнитной муфтой (не показана) Фрикционный тормоз 10 служит для быстрой остановки шпинделя 8 после окончания операции нагрева и удержания его от вращения при выполнении вспомогательных операций.

Электромагнитный привод осевого давления состоит из магнитопровода 11, обмотки 12 электромагнита и сердечника 13, соединенного через штоки 14 с корпусом 15 подшипников, в котором установлены радиальные и упорные подшипники и скользящая втулка 16 с зажимным устройством 17 для вращающейся заготовки. Регулировка начального зазора между сердечником 13 и магнитопроводом 11 производится вручную в зависимости от планируемой величины осадки гайками штоков 14.

Электромеханический привод перемещения траверсы (фиг. 2) состоит из асинхронного электродвигателя 18, передающего через закрепленную на его валу шестерню 19 крутящий момент на зубчатое колесо 20, свободно установленное на самотормозящемся ходовом винте 21. Ходовой винт, на конце которого установлена пята 22, соединен с траверсой 4 посредством тарированной пружины 23. Кулачковая муфта 24 предельного момента установлена между зубчатым колесом 20 и гайкой 25, вращающейся на упорных и радиальных подшипниках, закрепленных в задней бабке 2. Зацепление полумуфт происходит под действием пружины 26. Величина предельного момента муфты регулируется маховичком 27. Концевой выключатель 28, отключающий двигатель 18, установлен на станине 1.

Машина работает следующим образом.

После установки деталей в зажимных устройствах 5 и 17 включается кнопка «Сварка. При этом срабатывает электромагнитная муфта шкива 9 и шпиндель разгоняется до заданной угловой скорости, одновременно включается электромеханический привод перемещения траверсы 4, обеспечивая сближение заготовок. После соприкосновения деталей производится операция притирки. Давление притирки создается за счет электромеханического привода траверсы. После завершения операции притирки

реле времени подает команду на включение электромагнитного привода. Сердечник 13 при движении в направлении магнитопровода 11 обеспечивает через штоки 14 поступательное движение корпусу подшипни5 ков и скользящей втулке 16 с вращающейся заготовкой. При этом создается необходимое давление нагрева. После завершения операции нагрева по сигналу реле времени отключается электромагнитная муфта шкива 9, включается фрикционный тормоз

0 Ю, а в обмотке 12 электромагнита увеличивается сила тока, обеспечивая при этом давление проковки. После окончания проковки отключается электромагнит осевого давления и ослабляется зажимное устройство

5 17 для вращающейся заготовки. Траверса вместе со спаренными заготовками за счет реверса двигателя 18 отходит в исходное положение. Сваренная деталь вынимается из зажима траверсы.

Машина может работать по комбиниро0 ванному циклу, при этом операция нагрева делится на две стадии. После разогрева стыка привод вращения шпинделя отключается и выбег шпинделя под действием сил инерции происходит до достижения заданной частоты вращения, включает5 ся фрикционный тормоз 10 и электромагнитом создается усилие проковки. После чего заготовки освобождаются, а траверса возвращается в исходное положение.

Электромеханический привод перемещения траверсы (фиг. 2) работает следующим образом.

После нажатия кнопки «Сварка включается асинхронный двигатель 18. Крутящий момент двигателя через цилиндрическую зубчатую передачу и кулачковую муфту 24 пе5 редается на гайку 25, обеспечивая поступательное движение самотормозящегося ходового винта 21 и траверсы 4 в направлении вращающейся детали. После соприкосновения заготовок в стыке создается заданное регулируемое усилие притирки вин0 том 21 через пружину 23, выполняющую роль амортизирующего устройства. После достижения усилия притирки срабатывает кулачковая муфта 24 предельного момента. Зубчатое колесо 20, преодолевая усилие пружины 26 отходит вправо и замыкает кон5 цевой выключатель 28, который отключает двигатель 18. После окончания притирки включается электромагнитный привод осевого давления, обеспечивая сварочные

двигателя 18.

Машина для сварки трением имеет значительно расширенные технологические возможности за счет наличия подвижной траз г -. ЕЕ

давления, электромагнитный привод снабжен корпусом с подшипниками и втулкой, установленной в подшипниках корпуса с .,.,

: .:; :Ј

Использование в конструкции машины 20 и траверсой, установленной на направляю- выдвигаемого. корпуса подшипников, соеди- щих с возможностью немного со штоками сердечника электромаг- ромеханическии привод выполнен в виде гаи- нитного привода осевого давления и сколь-ки, установленной в задней бабке с воззящей втулкой, установленной в шпинделе, можностью вращения, самотормозящегося разгружают от осевых и радиальных уси- 25 винта, установленного в гайке и подпру- лий подшипники шпинделя, что увеличи- жиненного относительно траверсы, приводного зубчатого колеса, установленного на

гайке с возможностью перемещения, кулачковой муфты предельного момента, установленной на гайке с возможностью взаи- 30 модействия с зубчатым колесом, и концевого выключателя, установленного с возможностью взаимодействия с зубчатым колесом, при этом зажимное устройство для невращающейся детали установлено на траверсе.

ЛПП||V//4,J лиигччч«- -« м -j

вает их долговечность. Машина может производить сварку по обычному и комбини- рованиому циклам.

Формула изобретения

Машина для сварки трением, содержащая станину, переднюю бабку со шпинделем, заднюю бабку, зажимное устройство для вращающейся детали, электромагнитный

Изобретение относится к машинам для сварки трением. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение качества сварки и разгрузка подшипников шпинделя от осевого давления. Машина для сварки трением содержит станину 1, переднюю бабку со шпинделем 8, заднюю бабау 2, направляющие 3, по которым под действием электромеханического привода перемещается траверса 4 с зажимным устройством 5 для невращающейся детали. Электромеханический привод выполнен в виде гайки, установленной в задней бабке с возможностью вращения, самотормозящегося винта 21, установленного в гайке и подпружиненного относительно траверсы, приводного зубчатого колеса, установленного на гайке с возможностью перемещения и взаимодействия с концевым выключателем, и кулачковой муфты предельного момента, установленной на гайке с возможностью взаимодействия с зубчатым колесом. Электромагнитный привод осевого давления включает корпус 15 с подшипниками, в которых с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя и совместного с ним вращения установлена втулка 16 с зажимным устройство 17 для вращаемой детали. Якорь 13 электромагнитного привода установлен на шпинделе с зазором и штоками, проходящими через отверстия в магнитопроводе 11, и связан с корпусом 15. Давление притирки торцов соединяемых деталей создается за счет электромеханического привода траверсы. После достижения требуемого усилия притирки срабатывает кулачковая муфта предельного момента, и зубчатое колесо под действием пружины отходит вправо и замыкает концевой выключатель, отключающий привод зубчатого колеса. После окончания притирки включает электромагнитный привод осевого давления, обеспечивая сварочные операции нагрева и проковки. Возможность осуществления на машине операции притирки позволяет производить сварку заготовок с непараллельными торцами и повышает качество сварного соединения. 2 ил.

27